盡管當(dāng)前新型無(wú)線通信系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),短波這一古老和傳統(tǒng)的通信方式仍然受到全世界普遍重視,不僅沒有被淘汰,還在快速發(fā)展。其中原因主要有三點(diǎn): 1.短波屬于無(wú)源中繼通信,是唯一不受網(wǎng)絡(luò)和有源中繼制約的遠(yuǎn)程通信手段,一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)或?yàn)?zāi)害,各種通信網(wǎng)絡(luò)都可能受到破壞,衛(wèi)星也可能受到攻擊而失去作用,只有短波例外。無(wú)論哪種無(wú)線通信方式,其抗毀能力和自主通信能力與短波無(wú)可相比; 2.在山區(qū)、戈壁、海洋等地區(qū),超短波覆蓋不到,主要依靠短波。 3.與衛(wèi)星通信相比,短波通信不用支付通話費(fèi),運(yùn)行成本最低,適合在基層普及。 近年來(lái),短波通信技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步,出現(xiàn)了很多新電臺(tái)、新裝備和新技術(shù)。短波單邊帶電臺(tái)體積越來(lái)越小,功能越來(lái)越多。短波天線主要是向?qū)拵?、全向、無(wú)“盲區(qū)”、高增益方向發(fā)展,推出了多款新型基站天線和車載天線。在頻率選擇方面除以廣泛使用的ale自適應(yīng)選頻方法外,又推出了短波全頻段實(shí)時(shí)自適應(yīng)選頻系統(tǒng)。 短波信號(hào)的質(zhì)量不如超短波,這是由短波傳播的固有弱點(diǎn)所造成的。不過我們可以通過一些途徑改善短波信號(hào)質(zhì)量,使其盡可能接近超短波。改善短波信號(hào)質(zhì)量的三大要素是: 1.正確選擇電臺(tái)和電源等設(shè)備; 2.正確選擇和架設(shè)天線地線; 3.正確選擇和使用工作頻率。 電臺(tái)和電源、天線和地線、工作頻率三者之間的關(guān)系是:電臺(tái)和電源好比是“車”,天線地線和工作頻率好比是“路”,好“車”配好“路”,效果自然好。 工作頻率和天線地線搞好了,相當(dāng)于鋪了一條“好路”。好路上還要跑“好車”。好車就是先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源等設(shè)備。 1選擇電臺(tái)的原則和標(biāo)準(zhǔn)怎樣評(píng)價(jià)電臺(tái)的先進(jìn)性和優(yōu)質(zhì)呢?先進(jìn)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是電氣特性和工藝結(jié)構(gòu),這方面先進(jìn)與否決定了性能指標(biāo)的優(yōu)劣和設(shè)備的可靠性。二是使用功能,具有多種先進(jìn)功能的電臺(tái)不僅用途更廣泛,而且也說(shuō)明制造者的科技實(shí)力。 電氣特性涉及的內(nèi)容很多,這里只簡(jiǎn)述三個(gè)方面: 1.頻率特性: 好的電臺(tái)頻率穩(wěn)定性比差的電臺(tái)高幾倍、幾十倍甚至幾百倍。頻率穩(wěn)定性高的電臺(tái),不但話音清晰,信號(hào)等級(jí)高,而且是支持高速數(shù)據(jù)的必要條件。在評(píng)價(jià)頻率穩(wěn)定性時(shí)要注意兩點(diǎn):一是全頻段各頻點(diǎn)的穩(wěn)定性要一致;二是要在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定,不能機(jī)器一發(fā)熱就產(chǎn)生頻漂。 2.通道特性: 這一特性描述信號(hào)在通過高頻、中頻、低頻幾個(gè)通道后的畸變程度。當(dāng)進(jìn)行短波數(shù)傳時(shí),這一問題非常突出。使用通道特性差的電臺(tái),無(wú)論怎樣改造,數(shù)傳速率都上不去,原因之一就是高速數(shù)據(jù)脈沖通過不佳的通道后發(fā)生明顯畸變,使其難以被識(shí)別。 3.干擾和抗干擾特性: 這方面的性能在技術(shù)說(shuō)明書上都是以db(分貝)值表示的,我們統(tǒng)稱為db指標(biāo)。電臺(tái)發(fā)射方面的db指標(biāo)不好,說(shuō)明你傳給對(duì)方臺(tái)的信號(hào)不好,而且干擾其它臺(tái);電臺(tái)接收方面的db指標(biāo)不好,說(shuō)明自身容易被別人干擾;二者都是不能容許的。 工藝結(jié)構(gòu)方面,主要看電路集成度和模塊化程度。集成度高,可靠性必然高。模塊化除了提高設(shè)備可靠性外,還使擴(kuò)展功能和維修十分便利,是當(dāng)今電臺(tái)工藝的主流趨勢(shì)。 再來(lái)看使用功能。社會(huì)需求的發(fā)展和科技的進(jìn)步,使短波通信日益向多功能化方向發(fā)展。像用于半自動(dòng)優(yōu)選頻率的自適應(yīng)功能和全自動(dòng)優(yōu)選頻率的自優(yōu)化功能,用于計(jì)算機(jī)和傳真機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸功能,用于保密和抗干擾的跳頻功能,用于組網(wǎng)通信的數(shù)字選呼功能,用于衛(wèi)星定位的gps監(jiān)控功能,用于連接有線網(wǎng)的有線無(wú)線轉(zhuǎn)接功能,等等。在具有這些現(xiàn)代化功能的電臺(tái)面前,那些只能進(jìn)行簡(jiǎn)單通話的電臺(tái)就顯得太原始了。目前在國(guó)內(nèi)有一種現(xiàn)象,就是很多單位致力于在一些單功能電臺(tái)上添加數(shù)傳、自適應(yīng)等功能。這固然是由于有大量舊式電臺(tái)要改造,可能還有造價(jià)方面的考慮。但可以肯定這種現(xiàn)象是過渡階段。未來(lái)的短波領(lǐng)域勢(shì)必普及先進(jìn)的多功能電臺(tái)。此外,先進(jìn)優(yōu)質(zhì)電臺(tái)的售價(jià)呈下降趨勢(shì),也趙來(lái)越接近我國(guó)用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力。 哪些電臺(tái)先進(jìn)而且優(yōu)質(zhì),要具體分析,但有一點(diǎn)可以肯定:目前國(guó)內(nèi)常見的多數(shù)日本電臺(tái),其電氣性能、可靠性、功能等與歐美和澳大利亞名牌產(chǎn)品不在一個(gè)等級(jí)上。國(guó)產(chǎn)短波電臺(tái)受上級(jí)規(guī)定的通信體制制約和技術(shù)水平限制,以滿足實(shí)際需要為主。 2電源質(zhì)量與通信效果的關(guān)系很多人認(rèn)為只要穩(wěn)壓電源的輸出電壓和電流的數(shù)值符合要求就可以用,這種認(rèn)識(shí)不夠全面。其實(shí)有些干擾可能來(lái)自電源,有些話音失真也可能是電源動(dòng)態(tài)范圍不足所致。數(shù)據(jù)傳輸對(duì)電源的要求與日俱增嚴(yán)格,如果電源的電磁屏蔽特性不好,輸出紋波大,將直接導(dǎo)致數(shù)傳工作不正常。功率容量和設(shè)計(jì)余量也是考核穩(wěn)壓電源優(yōu)劣的重要依據(jù),有些電源為了降低生產(chǎn)成本,加強(qiáng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)能力,把功率容量設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài),并盡量簡(jiǎn)化電路,選用低指標(biāo)元器件等等。這類電源的可靠性和技術(shù)性能肯定是做不高的。好汽車要用好發(fā)動(dòng)機(jī),好電臺(tái)要用好電源,道理是相同的。關(guān)于電源的選購(gòu)問題,最好用電臺(tái)廠商配套的直流穩(wěn)壓電器,如果單獨(dú)購(gòu)買,一要挑選功率容量大、輸出紋波電壓小的直流穩(wěn)壓電源。 天線和地線是很多短波用戶容易忽視的問題。當(dāng)通信質(zhì)量不好時(shí),很多人習(xí)慣于從電臺(tái)上找原因,而實(shí)際上信號(hào)不良常常源自天線或地線。 短波通信和超短波通信所使用的天線差異很大。超短波通信因?yàn)槭褂妙l率很高,天線可以做得很小,而短波通信因使用的頻率較低,天線必須做得較大才能發(fā)揮作用。簡(jiǎn)單的規(guī)律是:天線的尺寸(長(zhǎng)度或高度)達(dá)到所使用頻率的1/2波長(zhǎng)時(shí),天線的效率最高。天線的種類繁多,用戶究竟應(yīng)該選購(gòu)何種天線、怎樣安裝架設(shè)才能獲得良好的通信效果呢?根據(jù)我們了解和掌握的情況,向用戶作如下介紹: 1了解天線的基本工作原理短波天線分地波天線和天波天線兩大類。地波天線主要指與地面基本垂直的直立式天線。此類天線發(fā)射出的電磁波是全方向的、并且主要以地波的形式向四周傳播,故稱全向地波天線,是作為近距離通信用的。地波天線的效率主要看天線的高度和地網(wǎng)的質(zhì)量。天線趙高、地網(wǎng)質(zhì)量趙好,發(fā)射效率越高。當(dāng)天線高度達(dá)到1/2波長(zhǎng)時(shí),發(fā)射效率最高。 天波天線主要指能以天波的形式發(fā)射電磁波的天線。天波天線分為定向天線和全向天線兩類。定向天波天線是以一個(gè)方向或兩個(gè)相反的方向發(fā)射電磁波,用天線的架設(shè)高度來(lái)控制發(fā)射仰角(即通信距離)。全向天波天線是以全方向發(fā)射電磁波,用天線的高度或斜度來(lái)控制發(fā)射仰角(即通信距離)。 天波天線簡(jiǎn)單的規(guī)律為:天線水平振子(一臂的)長(zhǎng)度達(dá)到1/2波長(zhǎng)時(shí),水平波瓣主方向的效率最高;天線高度越高,發(fā)射仰角越低,通信距離越遠(yuǎn);反之,天線高度越低,發(fā)身仰角越高,通信距離越近;天線高度與波長(zhǎng)之比(h/入)達(dá)到1/2時(shí),垂直波瓣主方向的效率最高。 短波天線的種類和型號(hào)很多,但都沒有脫離地波天線、天波方向天線、天波全向天線這三大類,其發(fā)射波瓣分布方式也沒有脫離天線基本原理中講的水平波瓣圖和垂直波瓣圖所指的范圍。 2按用途選購(gòu)天線隨著短波通信技術(shù)的發(fā)展和使用范圍的增加,技術(shù)人員對(duì)短波天線進(jìn)行了深入的開發(fā)、研究,創(chuàng)造出了各式各樣的短波天線,尤其是短波跳頻技術(shù)研制成功后,出現(xiàn)了一大批短波寬帶天線。為了解決天線架設(shè)場(chǎng)地小和組網(wǎng)通信問題,又研制出了倒v架設(shè)的寬帶天線。對(duì)于各式各樣的短波天線,用戶如何選擇呢? 我們認(rèn)為最根本的選擇原則是: 1.近距離通信: 選擇地波天線或天波高仰角天線; 2.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信或方向性通信: 選擇天波方向性天線; 3.組網(wǎng)通信或全向通信: 選擇天波全向天線; 4.跳頻通信: 選擇天波寬帶天線。 3正確處理天線價(jià)格與質(zhì)量的關(guān)系俗話講一分錢一分貨。不同種類的天線增益不同。同一種類型或外形的短波天線,不同材料、不同制造工藝,其使用效果的差異是很大的。例如以特種不銹銅鋼復(fù)合絞線為振子的天線,比用塑包線為振子的天線高頻電磁轉(zhuǎn)換效率高得多。又例如匹配器所用的磁性材料優(yōu)劣,對(duì)電臺(tái)與天線的匹配狀態(tài)影響極大。好磁料能夠保證全頻段每個(gè)頻率都能良好匹配;劣質(zhì)磁料可能造成大部分頻點(diǎn)匹配不好,駐波比過大。使用劣質(zhì)天線,電臺(tái)輸出的功率可能只有一小部分(不到1/3)送出去了,通信效果可想而知。 為了保證通信質(zhì)量,應(yīng)按總體要求選擇適合自己用途的天線型號(hào),以保證通信效果和延長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)多年來(lái)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),結(jié)合價(jià)格因素,進(jìn)口三線式天線比較適合做基站天線使用。可用于2500公里以內(nèi)的定向通信(平行架設(shè))或2000公里半徑內(nèi)的全向通信(倒v架設(shè))。它們的共同特點(diǎn)是材質(zhì)高級(jí),輻射效率高,全頻帶內(nèi)性能皆好,可以不用天線調(diào)諧器,大、中、小功率天線均有。用戶普遍反映,換用這種天線后明顯改善了通信質(zhì)量,有些一直不通的地點(diǎn)也能通了。該天線已在我國(guó)廣泛推廣,仿制該天線的廠家也很多,但由于材質(zhì)和其它因素,進(jìn)口天線和仿制天線還是存在一差異。 4正確架設(shè)天線和連接饋線選購(gòu)好適合自己用途的天線后,還須進(jìn)行正確的安裝架設(shè),才能發(fā)揮出最佳效果。 買好天線后,天線的長(zhǎng)度和安裝架設(shè)的形式用戶已不能改變了,但天線架設(shè)的方向和高度是靠用戶自己掌握的,應(yīng)嚴(yán)格按通信的方向和通信的距離來(lái)選擇天線架設(shè)的方向和高度(注:天線高度指天線發(fā)射體與地面或樓頂?shù)南鄬?duì)高度)。天線的架設(shè)位置以開闊的地面為好,沒有條件的單位也可以架在兩個(gè)樓房之間或樓頂,回在樓頂時(shí),高度應(yīng)以樓頂與天線發(fā)射體之間的距離計(jì)算,不是按樓頂與地面的高度計(jì)算。我們提醒用戶不要因?yàn)榧茉O(shè)場(chǎng)地不理想或怕麻煩,就草率行事,隨便把天線架起來(lái)就完了,要知道這樣做通信效果是不好的。 天線架設(shè)好后,還有一個(gè)饋線的選用和架設(shè)問題。饋線是將電臺(tái)的輸出功率送到天線發(fā)射的唯一通道,如果它不暢通或阻塞,再好的電臺(tái)和天線,通信效果也是很差的。饋線分為明饋線和射頻電纜兩類。明饋線正在逐步被同軸射頻電纜替代。射頻電纜架設(shè)比較方便,但直徑小的射頻電纜衰耗比明饋線大。100w左右的新型短波單邊帶電臺(tái)一般都使用射頻電纜。選用射頻電纜時(shí)要注意兩項(xiàng)指標(biāo):一是特性阻抗為50歐姆;二是對(duì)于最高使用頻率的衰耗值要小。一班來(lái)講,射頻電纜直徑越粗,衰耗越小,傳輸功率越大。在實(shí)際使用中,100w左右的短波單邊帶電臺(tái),一般選用syv-50-5或syv-50-7的射頻電纜,必要時(shí)也可以選syv-50-9的射頻電纜。 安裝架設(shè)時(shí),應(yīng)盡量縮短饋線的長(zhǎng)度,盡量減少饋線的彎曲(必需彎曲時(shí),其彎曲角度不得小于120度),以減少對(duì)射頻功率的損耗。 5關(guān)于電臺(tái)和天線匹配問題在天線和饋線的架設(shè)中,還有一個(gè)天線與饋線及電臺(tái)的匹配問題必須引起用戶的高度重視,否則,雖然電臺(tái)、天線、饋線都選得很好,但電臺(tái)通信效果還是不好。 在這里,“匹配”就是無(wú)損耗連接的意思,只有高頻特性阻抗一致的設(shè)備和電纜,才能做到無(wú)損耗連接。新型短波單邊帶電臺(tái)的輸出/輸入阻抗均為50歐姆,必須選用特性阻抗為50歐姆的射頻電纜,才能與電臺(tái)匹配。雙極型天波天線的特性阻抗比較高,一般為600歐姆左右,只有雙極籠形天線的特性阻抗稍低一點(diǎn),大約300歐姆,因此,天線不能直接與射頻電纜連接,中間必須加阻抗匹配器(也叫單/雙變換器)。阻抗匹配器的輸入阻抗必須與射頻電纜的阻抗一致(50歐姆),輸出阻抗必須與天線的輸入阻抗一致(600歐姆或300歐姆)。阻抗匹配器的最佳安裝位置是與天線連為一體。寬帶天線可直接與發(fā)射機(jī)射頻輸出端連接,窄帶天線必須加裝天線調(diào)諧器。 6關(guān)于自動(dòng)天線調(diào)諧器的連接問題自動(dòng)天線調(diào)諧器的輸入端直接與電臺(tái)連接,輸出端可直接與單極天線連接,但連接線不要超過1米,越短損耗越小。自動(dòng)天線調(diào)諧器與偶極窄帶天線連接時(shí),必須加單/雙變換器(即阻抗匹配器)。自動(dòng)天線調(diào)諧器與單/雙變換器之間用50歐姆的射頻電纜相連(芯線接天線調(diào)諧器輸出端,外皮接天調(diào)的地),自動(dòng)天線調(diào)諧器與電臺(tái)主機(jī)之間,直接用50歐姆的射頻電纜相連。 7正確埋設(shè)接地體和連接地線天線、饋線架好后,地線也是不能忽略的問題。我們所說(shuō)的地線,不是交流供電系統(tǒng)中的電源地或保安地。這里所說(shuō)的地線是信號(hào)地,也稱高頻地。信號(hào)地一般不能接到電源地或保安地上,必須單獨(dú)埋設(shè)。埋設(shè)接地體時(shí),必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,接地電阻不應(yīng)大于4歐姆。電臺(tái)的接地柱和接地體之間,必須用多股線銅或編織銅線連接,才能起到良好的高頻接地作用。良好的高頻接地是減小發(fā)射駐波和減小接收噪聲的有效手段。 短波頻率和超短波頻率的使用性質(zhì)是完全不同的。超短波屬于近距離直線通信,可以使用頻段內(nèi)的任何固定頻點(diǎn);而短波頻率則受到電離層變化、通集中敦方向、海撥高度、天線類型等因素的影響和限制,用同一套電臺(tái)和天線,使用不同頻率,通信效果可能差異很大。 對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的短波HAM來(lái)說(shuō),選頻并不是十分困難,其中有明顯的規(guī)律性。一般來(lái)說(shuō),日頻高于夜頻(相差約一半);遠(yuǎn)距離通信頻率高于近距離;夏季使用頻率高于生產(chǎn)關(guān)系際;南方地區(qū)使用頻率高于北方;等等。另外,在東西方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí),因?yàn)槭艿厍蜃赞D(zhuǎn)影響,最好彩霞異頻收發(fā)才能取得良好的通信效果。如果所選用的工作頻率不能順利進(jìn)行通信時(shí),可按照下列方法變換頻率: 1.接近日出時(shí),若夜頻通信效果不好,可改用較高的頻率; 2.近近日落時(shí),若日頻通信效果不好,可改用較低的頻率; 3.在日落時(shí),信號(hào)先逐漸增強(qiáng),而后突然中段,可改用較低頻率; 4.工作中,如果信號(hào)逐漸衰弱,以致消失,可提調(diào)節(jié)作頻率; 5.遇到磁暴騷擾時(shí),可彩霞比平常低一些的頻率。 利用計(jì)算機(jī)測(cè)頻軟件預(yù)測(cè)可用頻率對(duì)短波通信很有幫助。 例如由國(guó)際無(wú)線電咨詢委員會(huì) (ccir)與澳大利亞政府無(wú)線電空間服務(wù)中心(ips)聯(lián)合開發(fā),并向全世界短波用戶提供服務(wù)的asaps測(cè)頻系統(tǒng),能夠根據(jù)太陽(yáng)黑子活動(dòng)規(guī)律等因素,結(jié)合不同地區(qū)的自然條件,預(yù)測(cè)兩點(diǎn)之間未來(lái)一段時(shí)期每天各時(shí)節(jié)的可用頻段,具有較高的參考價(jià)值。 |
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